第六章 邊坡穩定擋土設施補強案例研究
6.1 既有邊坡補強案例資料
本節中將既有的案例資料加以整理，並將案例資料整理分類為：基 地概述、原有擋土形式及破壞狀況、擋土設施補強之工法、及監測系統 設置情形。收集到的社區邊坡補強案例資料有六個，共計四十九處邊坡 及擋土構造，資料來源為顧問工程公司所提供，這些資料基地範圍大致 分佈在大台北地區，以案例A-1、A-2、A-3、B-1、B-2、B-3 命名之且依序 將其整理詳述於下：
案例 A-1
一、案例 A-1 社區基地概況
本案例為社區道路之下邊坡上、下兩座擋土牆（靠近道路者稱為上 座擋土牆，遠離道路者稱為下座擋土牆），上座長約220 m、下座長約 260 m，整個工程所涵蓋面積約為 1.7 公頃。
原使用之擋土型式，上下兩座均為扶壁式 RC 擋土牆，其原設計資 料為牆厚 35 cm∼ 80 cm，扶壁壁厚 40 cm，中心距為 3.5 m，牆高分別為 12 m 與 9 m。基礎為直徑 60 cm 的基樁，樁底擴座 80 cm，樁長分別為 21
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於補充鑽探調查期間，某鑽孔（水位觀測井埋設深度為20 m）地下 水位觀測結果發現，其地下水位約位於地表下14 m∼ 16 m 左右，而依 現場勘察擋土牆排水孔出水痕跡頗高。
二、案例 A-1 社區邊坡穩定設施潛在破壞情形
本案例社區曾為瞭解社區道路下邊坡兩座擋土牆之穩定情形，委託 技師事務所進行補充地質鑽探、地形測量以及擋土邊坡穩定分析，並依 社區所提供擋土牆有關設計及施工資料，對該擋土牆（上座長約 220 m，
下座長約 260 m）及邊坡進行安全評估，評估後提出包含打設地錨、水 平排水管、洩水孔與牆面整修等補強改善設計方案及安全監測系統規劃 建議，而社區亦隨即進行相關擋土牆打設水平排水管、洩水孔與牆面整 修等第一階段穩定改善工作，以及安全監測系統安裝及觀測，其配置圖 如圖 6.1 所示。
後來於雨季間，社區道路局部路段填土區發生有空洞下陷及少數原 有地錨錨頭損壞情形，社區乃即時進行填充灌漿工作，並為求慎重起見 委託技師事務所至現場勘察，由技師事務所根據勘察的結果與新近獲得 之資料，重新檢討擋土牆穩定性，並依分析結果重新進行補強改善設 計。除此之外上、下兩座扶壁式擋土牆並無傾倒、滑移或承載力不足之 問題。
依補充地質鑽探結果瞭解，本工程回填覆土層厚度達17.3 m∼30.0 m 以上，經評估可能滑動深度內之地層均為回填土層，因此研判擋土牆可 能之滑動模式為圓弧滑動破壞。
三、案例 A-1 社區擋土設施針對潛在破壞情形所採用之補強工法
依社區提供之上、下兩座擋土牆之原設計及施工資料瞭解，擋土牆
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之形式為扶壁式 RC 擋土牆，基礎為 60 cmφ 基樁，擋土牆面現有 2∼3 排預力地錨。經分析評估結果，上、下兩座扶壁式擋土牆無傾倒、滑移
圖61 案例A-1社區之監測系統平面配置圖
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或承載力不足之問題，邊坡之穩定性主要係由整體邊坡滑動所控制。而 擋土邊坡抗滑動機制，係由地層潛在滑動面之抗滑力、擋土牆基樁之抗 滑，及預力地錨之錨碇力所組成抵抗邊坡之滑動力。
本案例針對潛在破壞情形所選擇之補強方法分類詳述如下：
1. 補打設預力地錨
在本案例中，依擋土牆邊坡現況穩定分析結果，邊坡剖面安全係數 未達長期穩定之標準，所以採用預力地錨加以補強，提高擋土牆邊坡之 安全係數至長期穩定之設計標準。由於擋土牆所在基地回填覆土層厚度 達 17.3 m∼ 30.0 m 以上，為使地錨發揮應有之設計拉力，預力地錨錨碇 段應使之座落於錨碇力較佳之岩層。
2. 補充打設洩水孔及水平排水管
在本案例中經勘察發現，擋土牆牆面之水痕頗高，故研判可能有部 份之洩水孔及排水管喪失功能，故需加以疏通並增加洩水孔及排水管之 設置數量，以降低地下水壓增加其穩定性。減少作用於擋土牆之水壓，
對增加擋土牆及邊坡之穩定性而言乃一經濟而有效之方法，惟需注意打 設之洩水孔及水平排水管需與地錨錨座位置交錯配置，以避免水流入錨 座，造成錨頭腐蝕。
3. 社區道路路邊排水設施之清理及檢修
在本案例中由於擋土牆背主要為回填土層，排水設施座落於厚層回 填土上，容易因填土沈陷或差異沈陷而導致排水設施之斷裂損壞，而使 水下滲，造成地層滑動。故必須定期（每季一次）及不定期（雨季及颱 風前後）清理並檢修排水溝，以維護其正常排水情形。
4. 擋土牆施工縫開裂處加以修繕（牆面整修）
上座擋土牆牆面發現有兩處垂直施工縫開裂（寬度約1 至數公分）， 需將其清理乾淨後，填補填縫膠，以避免產生牆背土水流失所產生的負 面影響。
四、案例 A-1 監測系統
在本案例中由於所在地層主要均為穩定性較差之回填土層，且部份 早期施作之預力地錨品質部份資料並不確定是否精確，且擋土牆隔10 m 外即為鄰房，因此確保及維護擋土邊坡之穩定性，格外的重要。
為提供後續擋土邊坡穩定維護及評估之參考，本案例於鄰房及擋土 牆適當位置安裝傾度盤，並於上、下兩座擋土牆牆頂附近，鑽孔安裝埋 設傾斜觀測管，定期實施監測。監測頻率為常時每月一次，遇暴雨或地 震，即行監測，如傾斜量或位移量有異常現象發生，應加強監測，必要 時應立即委請專業技師加以檢討改善。
圖 6.2 案例 A-1 社區補強後擋土牆牆面
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圖 6.3 案例 A-1 社區補充打設洩水孔
圖 6.4 案例 A-1 社區埋設的傾斜觀測管
圖 6.5 案例 A-1 社區道路填土區發生空洞下陷區域改善整治後情形
圖 6.6 案例 A-1 社區牆面裂縫修補
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地下水位頗高，尤以谷地區之道路路面滲出水為最。
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圖 6.7 案例 A-2 社區之邊坡檔土設施改善位置圖
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圖 6.8 案例 A-2 社區之排水改善方式及其位置圖
◎編號 S-3 區（社區入口西方約 340 公尺處，道路上邊坡）
道路上邊坡局部坍塌、坡面裸露，坡腳有落石堆積；遇豪雨有沖刷 坡面、危害邊坡之顧慮；AC 路面局部破損。以掛鋼絲網噴凝土加錨筋 方式穩定坍滑坡面的方式來改善。
◎編號 S-4 區（社區入口西方約 300 公尺處，道路上邊坡）
RC 駁坎上方邊坡局部坍塌，坡面裸露、陡峭，不排除有繼續坍塌 或落石之顧慮。針對此問題之改善方案為以噴凝土格子框（2 m × 2 m）
加錨筋（25 mmφ ，L= 5 m）護坡，框間植生。
◎編號 S-5 區（社區入口西北方約 100 公尺處，道路上邊坡）
為舊有崩塌區，坡面裸露，局部區域有出水現象，不排除有落石之 虞；坡腳處局部有新設 RC 駁坎，排水狀況不佳。處理的方式為以噴凝 土格子框（2 m × 2 m）加錨筋（25 mmφ ，L= 5 m）護坡，框間植生。
◎編號 S-6 區（社區入口北方約 200 公尺處，道路上邊坡）
開挖邊坡岩盤出露，有巨石或岩塊凸出坡面，由於岩層節理發達，
不排除有落石而危害用路人車安全之顧慮。處理的對策是敲除有落石顧 慮之岩塊，或以混凝土穩固浮石根部，並以岩栓錨碇岩塊（約每 4 m2 錨碇 1 支岩栓）。
◎編號 S-7 區（社區南側出口西方約 300 公尺處，道路上邊坡）
屬於舊有小型坍塌邊坡，以新建擋土牆護坡，惟牆頂及兩側坡面裸 露，長期而言，易受沖刷，對該擋土邊坡之安全有不利之影響。所以在
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裸露坡面加強植生護坡以改善。
◎編號 S-8 區（社區南側出口西方約 300 公尺處，道路下邊坡）
此道路下邊坡為新近坍滑之邊坡，坡面裸露，遇豪雨有再次崩塌之 顧慮。以噴凝土格子框（2 m × 2 m）加錨筋（25 mmφ ，L= 5 m）護坡，
框間植生來改善處理。
四、案例 A-2 監測系統設置及成果
選定本社區內 3 處邊坡及擋土牆，安裝編號 A-l∼A-4 等共 4 孔之傾 斜觀測管，透過滑動監測結果，除對該邊坡及擋土牆之穩定狀況有所掌 握外，並可藉以評估後續整治改善工程之成效﹔此外，另選定 5 處地點，
安裝編號 B-l∼B-5 等共 5 孔之地下水位觀測井，藉由定期水位監測結果，
暸解地下水位的分佈與變動情形，提供後續分析研判之參考。
監測之頻率建議採每二個月定期監測一次；遇豪大雨或地震（當地 震度超過 4 級以上）時，加測一次。監測結果如有異常，除提高監測頻 率外，並應及時委託專業技師勘察評估，採取必要之應變措施。
表 6.3 案例 A-2 社區擋土設施補強及邊坡改善工法
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圖 6.9 案例 A-2 位置 S-1，部分錨頭有長期出水情形 改善處理方案：補打洩水孔及水平排水管
圖 6.10 案例 A-2 位置 S-2，現有噴漿面坡頂覆蓋層局部坍方，如遇 豪雨極易坍方，影響社區聯外道路。
改善處理方案：以掛鋼絲網噴凝土加錨筋方式穩定坡面。
圖 6.11 案例 A-2 社區聯外道路邊坡蛇籠護坡
圖 6.12 案例 A-2 社區聯外道路邊坡落石欄工程
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圖 6.13 案例 A-2 社區聯外道路邊坡攔石牆工程
圖 6.14 案例 A-2 社區聯外道路邊坡整治工程
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案例 A-3
一、案例 A-3 社區基地概述
本基地位於一北向南降低之坡地，坡向為南向。坡度分析採方格法 計算，平均坡度為26.37 ％，依據「水土保持技術規範」將山坡地依照 百分坡度區分為一至七級，本基地坡度屬三級坡，如表 6.4 所示。
表 6.4 案例 A-3 社區坡度分析表
坡度分級 計算格數 面積（平方公尺） 面積百分比（％）
一級（0％∼5％） 1 395.6 16.84
二級（5％∼15％） 1 496.7 21.15
三級（15％∼30％） 2 224.8 9.57
四級（30％∼40％） 1 518.1 22.05 五級（40％∼50％） 3 713.8 30.39
六級（55％∼100％） 0 0 0
七級（100％以上） 0 0 0
合計 8 2349.0 100
本基地地層大致可分為二個主層次，由上而下依次為：
1. 第一層：回填覆蓋土層
本層厚度約為 4.10∼7.30 公尺，而現場標準貫入試驗之 N 值介於 2 至 18，N 值差異頗大，可能係回填沉泥質粘土夾有細砂、岩塊或部份區 域回填較為疏鬆所致，土壤平均單位重為 2.05 t/m3，塑性指數介於 28.7
∼14.1％之間，自然含水量約 17.7％，液性限度約 32.2％，平均孔隙比 0.55，土壤無圍壓縮強度介於 0.28∼0.77 kg/cm2。
2. 第二層：灰色或青灰色泥質砂岩與砂岩互層